美國Illinois大學(xué)Urbana-Champaign分校(UIUC)的科學(xué)家們發(fā)明了一種納米尺度的可拉伸硅。使用這種材料,可能制造出各種可拉伸的電子設(shè)備,如“智能”手術(shù)手套和個(gè)人監(jiān)護(hù)儀等等。他們的結(jié)果發(fā)表在最新的《Nano Letters》上。
這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人John Rogers說:“可以彎曲的電子設(shè)備有很多潛在的應(yīng)用,但可逆伸縮是一個(gè)不同且極具挑戰(zhàn)性的性質(zhì)。”
Rogers和他來自Arizona大學(xué)的同事們?cè)谝粔K硅晶片上制作出一片超薄的硅膜,并把這個(gè)薄膜結(jié)合在一塊硅為基底的聚合物板上。整個(gè)過程需要許多步驟,簡單來說,首先對(duì)聚合物板預(yù)加應(yīng)力,使其拉緊,然后放在制好的硅上。當(dāng)應(yīng)力被釋放出來,硅會(huì)變彎曲,形成一系列類似箭尾形圖案的凸起褶皺。完成的復(fù)合膜有100納米厚,能夠在垂直和水平兩個(gè)方向上拉伸并復(fù)原。
這些暫時(shí)的應(yīng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化主要發(fā)生在膜的中心區(qū)域。在預(yù)加應(yīng)力時(shí),膜邊緣的箭尾圖案比較不明顯,因此膜邊緣的彈性要小于中心區(qū)域。Rogers和同事們認(rèn)為這種性質(zhì)可能在某些應(yīng)用中會(huì)顯得很有用。比如醫(yī)學(xué)可拉伸成像系統(tǒng)中,如果能夠使光電探測裝置前的部分保持平坦,系統(tǒng)地性能會(huì)更好。
在文中,Rogers和他的同事們還在理論上預(yù)測了這種膜的性能。這些理論預(yù)測和試驗(yàn)觀測復(fù)合得很好,特別是在波的形狀和維度上。這些理論的分析主要是由文章的另一作者,UIUC的科學(xué)家Young Huang完成的。
這項(xiàng)研究的負(fù)責(zé)人John Rogers說:“可以彎曲的電子設(shè)備有很多潛在的應(yīng)用,但可逆伸縮是一個(gè)不同且極具挑戰(zhàn)性的性質(zhì)。”
Rogers和他來自Arizona大學(xué)的同事們?cè)谝粔K硅晶片上制作出一片超薄的硅膜,并把這個(gè)薄膜結(jié)合在一塊硅為基底的聚合物板上。整個(gè)過程需要許多步驟,簡單來說,首先對(duì)聚合物板預(yù)加應(yīng)力,使其拉緊,然后放在制好的硅上。當(dāng)應(yīng)力被釋放出來,硅會(huì)變彎曲,形成一系列類似箭尾形圖案的凸起褶皺。完成的復(fù)合膜有100納米厚,能夠在垂直和水平兩個(gè)方向上拉伸并復(fù)原。
這些暫時(shí)的應(yīng)力產(chǎn)生的結(jié)構(gòu)變化主要發(fā)生在膜的中心區(qū)域。在預(yù)加應(yīng)力時(shí),膜邊緣的箭尾圖案比較不明顯,因此膜邊緣的彈性要小于中心區(qū)域。Rogers和同事們認(rèn)為這種性質(zhì)可能在某些應(yīng)用中會(huì)顯得很有用。比如醫(yī)學(xué)可拉伸成像系統(tǒng)中,如果能夠使光電探測裝置前的部分保持平坦,系統(tǒng)地性能會(huì)更好。
在文中,Rogers和他的同事們還在理論上預(yù)測了這種膜的性能。這些理論預(yù)測和試驗(yàn)觀測復(fù)合得很好,特別是在波的形狀和維度上。這些理論的分析主要是由文章的另一作者,UIUC的科學(xué)家Young Huang完成的。